3.2.2 光合作用 学习任务单 （含答案） 人教版（2024） 七年级下册

第三单元 植物的生活 第二章 植物体内的物质与能量变化
第二节 光合作用 学习任务单
【学习目标】
生命观念：通过系列探究实验，阐明光合作用的原料（二氧化碳、水）、产物（淀粉、氧气）、场所（叶绿体）和条件（光），理解光合作用作为物质转变和能量转换过程的实质，认同其在生物圈中的基石作用。
科学思维：分析“探究绿叶在光下制造有机物”、“金鱼藻在光下释放氧气”及“探究二氧化碳是光合作用的原料”等经典实验的设计思路、现象与结论，掌握对照实验和变量控制的方法。
科学探究：能够描述“绿叶在光下制造有机物”实验的关键步骤（暗处理、遮光、脱色、滴加碘液）及其目的。能够分析实验数据（如P36拓展应用2表格），得出初步结论。
态度责任：认识光合作用原理在农业生产（如合理密植）上的应用价值，了解“人工合成淀粉”等前沿科技的意义，关注粮食安全和可持续发展。
【你的学习地图：四步紧扣教材】
第一步：核心实验与结论定位 (教材P29-35)
活动1：经典实验结论连线
将下列实验（教材中）与其直接证明的光合作用相关内容连线。
“探究绿叶在光下制造有机物”实验 A. 光合作用需要二氧化碳
普里斯特利实验（玻璃罩与植物） B. 光合作用产生淀粉，且需要光
“金鱼藻在光下释放氧气”实验 C. 植物能更新空气（消耗CO ，释放O ）
“探究二氧化碳是光合作用的原料”实验 D. 光合作用释放氧气
活动2：光合作用反应式与实质
根据教材P34，完成光合作用反应式：
______ + 水 —（光能、______）→ 有机物（储存着能量） + ______
根据教材P34最后一段，光合作用的实质包括两个方面：
物质转变：将______和______等无机物合成为______等有机物，并释放______。
能量转化：将______转化为储存在有机物中的______。
第二步：实验过程与逻辑深度梳理 (教材P29-34)
活动1：实验步骤与目的分析（“绿叶在光下制造有机物”）
阅读教材P29-30实验步骤，填写下表：
实验步骤 关键操作 操作目的（根据教材讨论题或推理）
1 暗处放置一昼夜 消耗或运走叶片中原有的______。
2 部分叶片上下遮盖黑纸片 设置______实验，变量是______。
3 光照几小时 让叶片在光下进行______。
4 酒精隔水加热（脱色） 溶解______，使叶片变成黄白色，便于观察。
5 滴加碘液 检测是否产生______（淀粉遇碘变______）。
实验现象 叶片见光部分______，遮光部分______。
实验结论 1. ______是光合作用的产物；2. ______是光合作用不可缺少的条件。
活动2：实验设计与推理（“探究二氧化碳是光合作用的原料”）
分析教材P33的探究提示和装置图。
该实验中，设置对照组的核心思路是：一组装置中的空气含有二氧化碳（清水组），另一组装置中的空气______二氧化碳（______溶液组）。
为了保证只有二氧化碳一个变量，两个装置应放在______环境中，且使用的植物、水量等其他条件应______。
预测实验结果：滴加碘液后，______装置中的叶片会变蓝，说明其进行了光合作用并产生了淀粉。
第三步：教材内整合与应用 (教材P35， 36-37， 41-42)
活动：光合作用综合认知表
请整合教材多处信息，完成下表。
认知维度 具体内容（从教材中提取） 说明或举例
场所与“车间” 主要部位： ；具体结构： 。 叶绿体既是生产有机物的“ ”，也是能量转换的“ ”。
原料与产物 原料： 、 ；产物： 、 。 海尔蒙特实验提示水是原料；普里斯特利等实验证明气体变化。
能量变化 输入： ；储存： （在有机物中）。 将光能转变为化学能。
有机物的运输 通过______（存在于树皮中）运输到植物体各处。 环割树皮后，切口上方形成瘤状物，说明有机物运输受阻。
农业生产应用 合理密植：保证作物叶片充分接受______，又不互相遮挡。 种植过密或过稀都会影响产量。原理：影响作物有效地进行______。
前沿科技 人工合成淀粉：以______为原料，利用光能，在实验室合成淀粉。 意义：提高光能利用效率，可能减少对______的依赖，助力粮食安全。
第四步：基于教材的推理与问题解决 (教材P36-37， 41)
活动1：数据分析与应用
数据分析（教材P36拓展应用2）：
分析表格数据，金鱼藻与光源距离越近，每分钟产生的气泡数越______。
气泡是______。此现象说明______能影响光合作用的强度。
若将此装置置于黑暗处，预测结果为______。
原理解释（教材P36拓展应用1）：温室大棚中安装能释放二氧化碳的仪器，目的是提高______浓度，以增强______，从而提高作物产量。
活动2：现象解释与方案设计
解释现象：为什么“树怕剥皮”（环割树皮）而不怕“空心”（树干中心腐烂）？（提示：结合有机物运输和导管的功能）
设计方案（教材P36拓展应用3）：教材提出了探究“叶绿素的形成是否与光有关”的任务。请参考本节所学实验设计思路，写出你的简要方案要点。
材料：两盆同种、长势相似的______幼苗。
处理：一盆放在______下培养，另一盆放在______处培养。
观察比较：一段时间后，观察并比较两盆幼苗的______颜色。
预期结果：光照下的幼苗叶片呈绿色，黑暗处的幼苗叶片可能为______色。
【检测与反思】
基础检测（请务必回归教材原文寻找答案）
光合作用的场所是______，其中含有的______能捕获光能。
（选择题）在“绿叶在光下制造有机物”实验中，将叶片放入酒精中隔水加热的目的是（ ）。
A. 溶解叶绿素 B. 溶解淀粉 C. 杀死细胞 D. 促进碘液渗透
普里斯特利实验的结论是：植物能更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得______的空气。后来的科学实验证明，这实质是植物进行了______作用。
农业生产上，保证作物有效进行光合作用的措施之一是______。
教材回顾与自我评估
概念网络：请以“光合作用”为核心词，写出与之直接相关的至少四个关键词（如：叶绿体、光能、淀粉等），并尝试用箭头简单表示它们之间的关系。
实验逻辑：回顾“探究二氧化碳是光合作用的原料”实验，为什么氢氧化钠溶液可以用于创造“无二氧化碳”的环境？
我的疑惑与兴趣点：
我想知道光合作用中“光能”具体是如何被叶绿素捕获并转化的。
我对______（例如：不同颜色光对光合作用的影响、如何进一步提高农作物光合作用效率）很感兴趣。
【教师提示】
【设计说明】本任务单严格依据《人教版 生物学 七年级下册》（2025最新版）第三单元第二章第二节“光合作用”（P29-P42）的全部正文、图表、实验、练习、拓展栏目等内容进行深度挖掘和结构化设计。所有问题、活动、答案均源自并提供自该节教材原文，旨在引导学生通过经典实验理解光合作用的科学发现过程，并系统掌握其原理、实质和应用。页码标注准确对应所提供文件。
第三单元 植物的生活 第二章 植物体内的物质与能量变化
第二节 光合作用 学习任务单 答案
第一步：核心实验与结论定位 (教材P29-35)
活动1：经典实验结论连线
"探究绿叶在光下制造有机物"实验 → B. 光合作用产生淀粉，且需要光
普里斯特利实验（玻璃罩与植物） → C. 植物能更新空气（消耗CO ，释放O ）
"金鱼藻在光下释放氧气"实验 → D. 光合作用释放氧气
"探究二氧化碳是光合作用的原料"实验 → A. 光合作用需要二氧化碳
活动2：光合作用反应式与实质
根据教材P34，完成光合作用反应式：
二氧化碳 + 水→ 有机物（储存着能量） + 氧气
根据教材P34最后一段，光合作用的实质包括两个方面：
物质转变：将二氧化碳和水等无机物合成为淀粉等有机物，并释放氧气。
能量转化：将光能转化为储存在有机物中的化学能。
第二步：实验过程与逻辑深度梳理 (教材P29-34)
活动1：实验步骤与目的分析（“绿叶在光下制造有机物”）
实验步骤 关键操作 操作目的（根据教材讨论题或推理）
1 暗处放置一昼夜 消耗或运走叶片中原有的淀粉。
2 部分叶片上下遮盖黑纸片 设置对照实验，变量是光。
3 光照几小时 让叶片在光下进行光合作用。
4 酒精隔水加热（脱色） 溶解叶绿素，使叶片变成黄白色，便于观察。
5 滴加碘液 检测是否产生淀粉（淀粉遇碘变蓝）。
实验现象 叶片见光部分变蓝，遮光部分不变蓝。
实验结论 1. 淀粉是光合作用的产物；
2. 光是光合作用不可缺少的条件。
活动2：实验设计与推理（“探究二氧化碳是光合作用的原料”）
该实验中，设置对照组的核心思路是：一组装置中的空气含有二氧化碳（清水组），另一组装置中的空气不含有（或除去） 二氧化碳（氢氧化钠溶液组）。
为了保证只有二氧化碳一个变量，两个装置应放在相同光照环境中，且使用的植物、水量等其他条件应相同且适宜。
预测实验结果：滴加碘液后，清水装置中的叶片会变蓝，说明其进行了光合作用并产生了淀粉。
第三步：教材内整合与应用 (教材P35， 36-37， 41-42)
活动：光合作用综合认知表
认知维度 具体内容（从教材中提取） 说明或举例
场所与“车间” 主要部位：叶片；具体结构：叶绿体。 叶绿体既是生产有机物的“车间”，也是能量转换的“转换器”。
原料与产物 原料：二氧化碳、水；产物：淀粉（或有机物）、氧气。 海尔蒙特实验提示水是原料；普里斯特利等实验证明气体变化。
能量变化 输入：光能；储存：化学能（在有机物中）。 将光能转变为化学能。
有机物的运输 通过筛管（存在于树皮中）运输到植物体各处。 环割树皮后，切口上方形成瘤状物，说明有机物运输受阻。
农业生产应用 合理密植：保证作物叶片充分接受光照，又不互相遮挡。 种植过密或过稀都会影响产量。原理：影响作物有效地进行光合作用。
前沿科技 人工合成淀粉：以二氧化碳为原料，利用光能，在实验室合成淀粉。 意义：提高光能利用效率，可能减少对耕地和淡水的依赖，助力粮食安全。
第四步：基于教材的推理与问题解决 (教材P36-37， 41)
活动1：数据分析与应用
数据分析（教材P36拓展应用2）：
分析表格数据，金鱼藻与光源距离越近，每分钟产生的气泡数越多。
气泡是氧气。此现象说明光照强度（或距离光源远近） 能影响光合作用的强度。
若将此装置置于黑暗处，预测结果为气泡产生停止（或不产生气泡）。
原理解释（教材P36拓展应用1）：温室大棚中安装能释放二氧化碳的仪器，目的是提高二氧化碳浓度，以增强光合作用，从而提高作物产量。
活动2：现象解释与方案设计
解释现象：
因为树皮中含有筛管，负责运输有机物。环割树皮会切断筛管，导致叶片制造的有机物无法向下运输，影响植物生长乃至死亡，所以“怕剥皮”。
而树干中心是木质部，主要含导管，负责运输水和无机盐。树干中心腐烂（“空心”）不一定完全破坏导管，水分仍可运输，因此植物可能存活一段时间。
设计方案：
材料：两盆同种、长势相似的绿色植物幼苗。
处理：一盆放在光照下培养，另一盆放在黑暗处培养。
观察比较：一段时间后，观察并比较两盆幼苗的叶片颜色。
预期结果：光照下的幼苗叶片呈绿色，黑暗处的幼苗叶片可能为黄白（或失绿） 色。
【检测与反思】
基础检测
光合作用的场所是叶绿体，其中含有的叶绿素能捕获光能。
（选择题）A。
普里斯特利实验的结论是：植物能更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。后来的科学实验证明，这实质是植物进行了光合作用。
农业生产上，保证作物有效进行光合作用的措施之一是合理密植。
教材回顾与自我评估
概念网络：（示例）光合作用 → 叶绿体（场所）、光能（条件）、二氧化碳和水（原料）、淀粉和氧气（产物）、能量转换（实质）。
实验逻辑：因为氢氧化钠溶液可以吸收空气中的二氧化碳。
我的疑惑与兴趣点：（请根据个人学习情况填写，示例仅供参考）
我想知道光合作用中“光能”具体是如何被叶绿素捕获并转化的。
我对不同颜色光对光合作用的影响很感兴趣。